高压摆喷施工工法

1、施工范围

高压摆喷防渗施工轴线布置在左右副坝上游坝脚滩地上，高压摆喷底高程102.00m，顶高程114.00m，灌浆孔单排布置，孔距1.3m。

2、施工工艺原理

本工程拟采用三重管法施工工艺，高压水、气对地层土、砂石进行冲击破坏，同时携带水泥浆与原地层掺搅，形成一道连续的防渗帷幕。本工程采用摆喷施工方案。 

3、施工设备选型

本工程施工计划配置两台套设备，每台套设备主要有一台钻机（XY-2），两台搅灌（浆）机（WJG），一台高喷台车（GYP-50）和其它必要的设备组成。

3.1、钻机：选用XY-2型地质钻机，该机稳定性好，搬迁灵活，适用金刚石和合金、牙轮钻头钻进，回转和跟进均为全液压式控制，操作十分方便，最大钻探300m。

3.2、搅拌机：选用我公司生产的搅拌机，可搅泥浆、水泥浆等。该机拌合能力强，出浆均匀度好，具连续作用的特点。

3.3、高喷台车：选用GPY-50新型高压喷射液压台车。该机为液压步履式底架，具有纵向、横向移动，对孔就位迅速，机动性强，结构紧凑，起落迅速，安全可靠等特点。可进行单管、双管、三管法高喷施工，达到国内领先水平。

3.4、送浆泵：选用HB-80/10型灌浆泵。该机可输送灰浆、水泥浆等。

3.5、高压水泵：选用3XZ型三缸往复式泵，该机压力平稳，运行状态好。

3.6、空气压缩机：选用YV-6/8型空气压缩机，该机具有运行状态好，移动方便特点。

4、施工工艺流程图示

    高喷施工工艺及流程详见图表1及图表2。

图表1   高压喷射灌浆施工流程图

图表2   高喷施工工艺图

5、施工技术参数

5.1、高压喷射灌浆轴线位置依据施工图纸要求布置；

5.2、根据设计要求，孔间距1.3m，孔斜率小于5‰，采取高压摆喷，摆喷角度30o。 5.3、水压35～40MPa，流量70～80L/min。

5.4、气压不小于0.6MPa，流量1.0m3/min；

5.5、水灰比：1:1，密度为1.45～1.60g/cm3；

5.6、摆角30。。

5.7、提升速度：摆喷10～12cm/min；

5.8、浆液压力：0.2Mpa，供浆量：60～80L/min；

5.9、摆动速度：8次/min。

6、高喷帷幕灌浆墙体搭接型式

   高压摆喷墙体搭接型式如图表3所示：

 图表3   高压摆喷墙体搭接型式图

7、施工方法说明及质量控制要点

7.1、施工前场地需平整、稳固，对低洼松散、靠近边坡的区域，及时进行回填、夯实。

7.2、高喷孔定位：在施工轴线上按设计要求进行放线定位，各孔采用统一编号，孔位中心允许偏差≤5cm。孔位桩打入地面下0.1m，并妥善保护。

7.3、造孔：选用XY-2型（300型）地质钻机钻孔，钻具采用牙轮钻具，按先Ⅰ序、后Ⅱ序钻孔。钻孔前应将钻机放置水平，钻进过程中应随时利用水平尺检查钻机水平状况，以保证垂直度，偏斜不大于孔深的1.0%。

7.3.1钻孔方法：采用泥浆护壁，回转钻进的方法施工；

7.3.2钻孔直径和深度：钻孔直径110mm，终孔深度达到设计深度为准；

7.3.3固壁泥浆：采用钻孔自制浆液，钻孔时孔口返出的泥浆经沉淀后重复利用。

7. 2、高压摆喷

7.4.1采用三重管摆动喷射方法，高压水嘴为直线双喷嘴，按设计摆喷方向进行喷射灌浆；

7.4.2喷射施工参数：根据设计要求；

7.4.3施工工艺：

7.4.3.1、地面试喷、定向摆喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，首先应进行地面试喷，并使高压喷射流对准设计轴线方向，方向应经过质检员的校核。

7.4.3.2、开喷：喷射管下到设计深度后，供浆、供风、供水待浆液返出孔口后开喷。

7.4.3.3、灌浆：同时启动高压水泵、空压机、搅拌机、泥浆泵等配套设备，将各项工艺参数调整到设计要求，开始喷射，待孔口返浆后按设计要求速度开始提升，这样就自下而上形成了高压喷射灌浆防渗板墙。

喷射过程中应随时检查设备运行状况，高压水泵泵压应保持在35Mpa以上，空压机风压不小于0.6Mpa，泥浆泵泵压保持不小于0.2Mpa，同轴喷射。做好各环节配合，避免中断，因停电、机械故障造成停喷时间达24小时以上，继续喷射时，则应将喷头下插50cm开喷，确保板墙在高度上的连续性。Ⅰ序孔、Ⅱ序孔灌浆间隔时间不小于3天。

高喷灌浆应保持全孔连续一次作业。作业中因拆卸喷射管等停顿后重复喷射灌浆长度不小于0.2m。

7.4.3.4、在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后及时处理。

7.4.3.5、当孔内出现严重漏浆应停止提升，向孔内冲填砂、土等堵漏材料，并降低水压力、流量，在喷射水流中掺加速凝剂，加大浆液密度或进行原地灌注水泥浆、。孔口冒浆正常后方可继续提升。

7.4.3.6、供浆正常情况下，孔口回浆密度变小，不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。

7.4.3.7、如高喷灌浆发生串浆，则首先填堵被串孔，继续串浆孔的高喷灌浆；待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔、喷射。

7.4.3.8、回灌：待喷射管提到设计高程后，喷射灌浆结束，然后向孔内不断灌入合乎质量要求的水泥浆，直到浆液不再下沉为止，以避免因浆液排水固结引起防渗墙顶部出现塌陷。

7.4.3.9、施工中要如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理措施等。

7.4.3.10、封孔：采用稠水泥浆泵压封孔。

7.4.3.11、弃浆排放：舍弃的浆液排放至业主指定地点。

7.5、制浆：

7.5.1、本工程所采用的水泥品种根据设计为P.C32.5复合硅酸盐水泥，要求水泥细度通过4900孔/cm2筛，筛余量不大于5%。

7.5.2、灌浆用水泥必须符合质量标准，并按批量收集出厂合格证和抽样检验，不合格水泥不得进场，未经复检确认合格水泥不得使用，不得使用受潮结块的水泥，应严格防潮和缩短存放时间。

7.5.3、灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。使用前必须对水质进行检验，合格后才可使用。

7.5.4、制浆材料必须称量，误差小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。施工中随时对现场水泥进行计量，严格按配合比制浆。

7.5.5、浆液的稳定性和自由析水率每5天测一次，如浆料发生变化，应随时加测。

7.6、回浆利用：从孔口冒出的部分浆液，除了被切割的地层颗粒外，大部分为水泥浆，将冒浆导入沉淀池，使地层中粗颗粒沉淀，并尽快将沉淀后的水泥浆泵送回搅拌机回收利用，这样既节约水泥、节省投资，又保护了环境。

8、特殊情况处理

8.1、裂缝处理

如出现纵向裂缝，应分析发生原因，如果是湿陷裂缝，可以继续进行灌浆，如果是劈裂缝，应加强观测，当裂缝发展到控制宽度时，应立即停灌，待裂缝基本闭合后再进行喷射灌浆。

如出现横向裂缝时，应立即停灌检查。如果裂缝深度较浅，可以开挖用粘土回填夯实后继续灌浆，如果裂缝较深，可用稠浆灌注裂缝，先灌上游，再灌下游，后灌中间。

8.2、冒浆处理

孔口冒浆量过大，应通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径或提升速度适当加快解决。

9、施工质量控制及措施：

高喷灌浆施工中为保证质量必须对钻孔及喷射方向加以控制。针对工程项目可存在地下管线及环境保护等，必须采取相应措施。

9.1、孔斜的控制：高喷灌浆防渗板墙形成的防渗帷幕的质量好坏，与孔斜有较大关系，在施工过程必须采取必要的措施来防止孔斜不超过设计要求的标准。

9.1.1、钻机就位后，必须用坚硬的宽木垫基座，钻机要反复找平，使立轴垂直，采用水平尺校正。

9.1.2、开孔时用低档慢速低压钻进，以免甩动产生过大的离心力。以防摆动过大影响垂直度。

9.1.3、钻进中遇有换层，特别遇到卵漂石时，立即减压换低档钻进。

9.1.4、钻进中不断的检查机身水平和立轴垂直情况，发现异常立即纠偏。

9.2、喷射方向控制：控制喷射方向也是保证高喷板墙质量的重要一环，喷射方向确定时，由现场技术员确定，并定时检查、校正。

9.3、施工参数的控制：钻孔过程中必须对异物、掉钻、漏浆等现象进行详细记录。高喷灌浆施工过程中要根据钻进记录适当调整提升速度，并对浆液比重、高压水压力、压缩气的压力等进行定时观测，详细记录，保证施工质量。

9.4、环境保护：工程施工时必须注意环境保护，施工时将组织专人对钻孔、高喷的废浆进行及时、全面、彻底的清理，以防止废水、废浆漫流影响环境。

10、资料收集和整理

施工过程中作好资料记录和收集整理工作。主要原始记录有钻孔记录表、钻孔测斜记录表、水泵、空压机工作记录表、高喷台车工作记录表、制浆检测记录表、施工日记、材料试验报告、测量放线记录表等，主要评定资料为单元工程质量评定表。